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拓扑能带中的非阿贝尔分化

介观与纳米尺度物理 2024-12-10 v4 强关联电子

摘要

受最近在莫耳系统中发现的分数量子异常哈尔态(fractional quantum anomalous Hall states)的启发,我们考虑在拓扑能带中实现非阿贝尔相。我们研究了一系列莫耳系统——天球拓扑能带模型(skyrmion Chern band models),这些系统可在二维半导体-磁性异质结构中实现,也能捕捉扭曲过渡金属硫化物同素双层(twisted transition metal dichalcogenide homobilayers)的本质。我们使用多体精确对角化方法,尽管动量空间存在强烈的Berry曲率变化,仍证明了在第二能带的半填充处可实现非阿贝尔莫里-里德状态(non-Abelian Moore-Read state)。这些结果表明,无需洛伦兹能级即可在莫耳系统中实现非阿贝尔分化,为其实现提供了可行性,并为实际实现指出了理想条件。特别是,我们强调在扭曲半导体双层中实现莫里-里德状态的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.00059,
  title  = {Non-Abelian fractionalization in topological minibands},
  author = {Aidan P. Reddy and Nisarga Paul and Ahmed Abouelkomsan and Liang Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00059},
  year   = {2024}
}

备注

V1: 5 pages, 4 figures. V2: 5 pages, 5 figures. Added exact diagonalization results for twisted MoTe2. V3: 5 pages, 5 figures (main) + 13 pages, 9 figures (SM). Added results on Pfaffian vs anti-Pfaffian V4: Journal version (PRL, Featured in Physics). 5 pages, 5 figures (main) + 13 pages, 11 figures (SM)